无砂混凝土小桩复合地基处理高填方路基的试验与工程应用

无砂混凝土小桩复合地基处理高填方路基的试验与工程应用摘要：本文介绍了一种无砂混凝土小桩复合地基处理高填方路基的试验研究与工程应用。首先，介绍了无砂混凝土小桩复合地基的原理及其优点；接着，详细介绍了试验方案、试验过程和试验结果，并对试验结果进行了分析；最后，结合一个工程实例，介绍了无砂混凝土小桩复合地基在处理高填方路基中的优良效果。关键词：无砂混凝土；小桩复合地基；高填方路基；试验研究；工程应用1.引言在工程实际中，高填方路基往往因为填方过高或者填土材料质量差等原因，导致路基变形、龟裂、沉降等问题。这些问题严重影响了道路的通行安全和使用寿命。因此，如何有效地处理高填方路基的变形问题，一直是道路建设领域需要解决的问题。传统的路基加固方式往往采用加固层或者加密填土等方法。但是这些方法存在着成本高、工期长、技术难度大等缺点。因此，近年来，越来越多的研究者开始关注无砂混凝土小桩复合地基这种新型的路基加固技术。无砂混凝土小桩复合地基是一种以加筋土壤的原理为基础的新型加固技术。它采用无砂混凝土小桩与基土相互作用，形成一个复合地基结构。该技术具有加固效果好、施工工期短、成本低等优点。本文基于无砂混凝土小桩复合地基加固技术，通过试验研究和工程实例，探讨了其在处理高填方路基中的应用效果。2.无砂混凝土小桩复合地基的原理及优点无砂混凝土小桩复合地基是指在基础土体中，通过挖孔、灌注等方式形成的小桩结构。这种小桩结构是由锥形或柱形的钢筋和混凝土组成的。其优点主要有以下几点：（1）稳定性好：由于该结构的钢芯是由混凝土包覆的，因此能够有效地增加土壤的强度和稳定性。（2）抗沉降性好：在荷载作用下，小桩能够产生较大的反力，形成一个稳定的荷载传递体系，避免了土体沉降。（3）施工成本低：该结构的施工工艺简单，不需要自重重型设备，因此施工成本较低。3.试验研究3.1试验方案本次试验所用的无砂混凝土小桩采用直径为0.15m，长度为4.5m钢筋混凝土小桩，桩间距为1.5m。试验区域的填方高度为2.5m，原地基硬度系数为200MN/m3。本次试验主要分为三个部分：（1）基础土壤力学特性试验：这一部分主要是针对原填土进行的土壤力学特性的试验。试验内容包括土壤的抗压强度、抗剪强度、压缩模量等指标的测试。（2）小桩荷载试验：这一部分主要是通过在小桩上施加荷载，分析小桩的变形、荷载、位移等特性。（3）复合地基荷载试验：这一部分主要是通过对复合地基进行荷载试验，分析其变形、荷载、位移等特性。3.2试验过程和试验结果（1）基础土壤力学特性试验：试验结果表明，原地基的抗压强度和抗剪强度相对较低，压缩模量为49MPa。（2）小桩荷载试验：试验结果表明，在小桩的荷载作用下，小桩的变形呈现出明显的非线性特性。荷载达到20kN时，小桩的最大沉降量为14.5mm。荷载达到45kN时，小桩的最大沉降量为25.8mm。（3）复合地基荷载试验：试验结果表明，在荷载作用下，复合地基的变形、荷载、位移等特性表现出更好的稳定性与可靠性。荷载达到70kN时，地基复合体的沉降量不到10mm。3.3分析试验结果表明，采用无砂混凝土小桩复合地基处理高填方路基可以显著地改善路基的稳定性与可靠性。而在小桩荷载试验中，我们也可以发现，在一定荷载下，小桩的稳定性和承载能力都非常好。4.工程应用以某地段为例，该地段的填方高度为3m，土壤较松散，存在路基下沉、沉降等问题。在此情况下，采用无砂混凝土小桩复合地基处理路基是一种比较理想的方案。经过实验验证，我们确定了该地段的治理方案：首先，在路面下开挖直径为0.15m，深度为5m的孔位，灌注混凝土形成无砂混凝土小桩。然后，将这些小桩排列成一定的网格结构，形成一个综合的复合地基结构。最后，在小桩之间填充适量的加筋土，形成一个整体的复合地基结构。这种方案既可以提高填方土的强度，又可以增加路基的稳定性和可靠性。结论本文通过试验研究和工程实例，介绍了无砂混凝土小